[科普中国]-铸件清理

简介

主要工作有清除型芯和芯铁，切除浇口、冒口、拉筋和增肉，清除铸件粘砂和表面异物，铲磨割筋、披缝和毛刺等凸出物，以及打磨和精整铸件表面等。

清理方法铸件清理方法有机械方法、物理方法和化学方法 3类。机械方法是利用各种手动和机动工具或不同类型的机械设备所产生的压力、冲击、剪切、研磨等力量作用于铸件，以达到清理的目的。物理方法则是利用电弧、等离子、激光、超声波和冲击波等对铸件进行清理。化学方法是利用氢氟酸溶解二氧化硅和盐液电解等、清除中小铸件的粘砂；也有利用一些金属在高温下激烈氧化的特性进行氧化切割和气割。

除芯和表面清理分为干法和湿法两类。干法清理是利用机械设备对铸件进行清理。所用设备简单、生产效率较高、对不同类型铸件有较大的适应性和既能除芯又能有效清理表面的优点。缺点是设备运转中往往粉尘飞扬、噪声较大、污染环境。湿法清理没有粉尘，但因用水作介质，铸件表面容易锈污。作业过程中产生大量污水和带水泥沙，带来了砂子和水的再生及污泥处理等问题。生产中常用的干法和湿法清理有：

①滚筒清理。将铸件和星铁一起装入圆形滚筒中，当滚筒旋转时，依靠铸件、星铁、废砂之间相互撞击、摩擦的作用清除铸件内外砂子，打磨铸件表面，同时也能部分清除飞边毛刺。这类设备适用清理形状较简单、壁较厚的中小型铸件。

②抛丸清理。利用高速运动的钢丸、铁丸、磨粒流的冲击力量清除型芯、粘砂，打磨铸件表面(见抛丸机)。此外，常用的抛丸清理设备还有抛丸清理台和抛丸清理室等。用来进行连续性生产的抛丸清理机械有链板式抛丸滚筒、连续式抛丸清理台、悬挂式连续生产喷丸清理室等。这类设备运行维护费用较高。

③水力清砂。将高压水通过管路从喷枪口射向被处理铸件，依靠水流的动能和冲刷作用清除型芯及铸件粘砂。水力清砂通常备有由型钢和钢板构成的敞口清理室，底部设置回转工作台,喷枪安装在侧壁上,能上下移动和回转,可使高压水流射向除铸件底面以外的任何部位。有时为了提高清除铸件表面粘砂的效率，在喷枪的适当位置导入石英砂等磨料以获得高速水砂流。一般称这种方法为水砂清砂。

④水爆清砂。中国在20世纪60年代发展起来的一种清砂方法。铸型浇注后，铸件冷却到规定温度时打箱，立即将其浸入水池中，水经所有缝隙渗入铸型内并与高温金属接触迅猛汽化爆炸，冲击波能将铸件内外附着的砂子基本清除。水爆清砂法具有作业时间短、效率高的优点，在中国铸钢车间得到较广泛的应用。一般用来处理含碳量0.35%以下形状较简单的铸钢件。

⑤电液压清砂。利用特殊电极在水中高压放电，产生冲击波来清砂的一种湿法作业。这种方法容易控制，效率高，能耗低。但作业过程噪声较大,产生一氧化氮和臭氧，有X射线的电磁辐射，防护投资较高。

铸件修整包括清除浇口、冒口、增肉、拉筋以及割筋、飞边、毛刺等金属多余物和打磨平整铸件表面。大多数铸件至今仍主要依靠手工工具和风冲、风铲、高速手提式砂轮、悬挂砂轮等半机械化工具作业。外形不太复杂的铸件也有采用通用冲压机械和锯床的，当铸件批量大时则采用专用机床或专用生产线以实现自动化作业。铸钢件大多用氧气切割或气电切割。气电切割是利用电极与铸件间形成电弧产生的高温使金属熔化或氧化，同时用高压高速气流将熔融物吹净以达到清除铸件的飞边、毛刺和凸出物的一种方法。这种方法不仅用以切割浇冒口也可用以平整铸件表面。但气电切割有产生弧光、烟气和噪声的缺点。

发展趋势铸造车间的清理工部是机械制造工厂中工作条件较差，粉尘、烟气、噪声等污染较集中的场所。由于各工业国家对环境保护的要求日益严格，铸件清理技术落后的状况已引起普遍重视。20世纪70年代以来随着树脂砂的推广应用，干法清砂有逐步替代湿法清砂的趋势。铸件修整则向提高传统清铲设备的机械化和自动化程度方面发展，并实现机械手遥控操作和计算机程序控制。同时要继续改进铸造工艺和设备，以减少铸件的清理工作量。

我国清理设备生产企业的装备水平普遍较低，难以生产出高水平的清理设备，特别是高水平的连续抛丸设备、铸件磨削设备、铸件机械化运输设备、表面处理设备等。通过式连续抛丸设备，需要设备具有很高的可靠性和耐久性，它将大大提高清理效率，减轻劳动强度，但该种设备我国基本处于空白状态，需要积极开发。在此，超长寿命的耐磨件开发，变的格外重要。通过式击芯机也是需要重点开发的设备，目前

我国的击芯设备要么装夹不方便，要么效果不理想，要么容易将铸件碰坏，该种设备目前国际上也缺乏很好的产品。铸件磨削设备的适应性应加强，设备应满足工艺要求，要改变现在工艺适应设备的状况，比如：磨削机应能对落砂后、抛丸前的铸件进行磨削，而不是只能对抛丸后的铸件进行磨削。同时磨削机的自动化程度及可靠性也有待提高，要研制新的磨削刀具，提高磨削刀具寿命1。

在铸件机械化运输和在线清理方面，很少企业能提出建设性的方案，不能对整个清理工部进行系统考虑，设备注重工艺性较多，忽略了安全、环保性能，应在系统性上加强研究。